【赛车科技树】关于原型车车尾结构与演化的补充(一)

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【赛车科技树】关于原型车车尾结构与演化的补充(一)

2024-07-07 06:29| 来源: 网络整理| 查看: 265

在之前写下的原型车尾部/轮拱演化专栏中,笔者提到:LMP则在普遍采纳【后侧开口的长尾】这一设计之前,【鸭尾-短尾】曾短暂地成为了厂商的设计共识。同样地,C组赛车在普遍采纳【短尾-低尾翼】组合之前,也曾达成过一些小范围内的共识。

1982年勒芒24小时耐力赛

首先,“低尾翼” 设计早在80年代初期就已经出现:福特C100 (Mk 1) 、Lola T610、Gebhardt JC842等赛车都采取过这样的布局——这可能会让我们想起之后流行的【扩散器协同尾翼】设计。但实际上,如果我们从设计师的主观意愿出发,这两种设计是不应被混淆的,因为在80年代初期设计一个“低尾翼”的主要目标是减阻。在当时,扩散器/文丘里通道刚刚被引入原型车领域,为原型车带来了极为“廉价”的下压力;而当时一部分保守的原型车设计师并没有迫切增加下压力的意愿——或者说,他们对扩散器的看法是用来 “替代尾翼提供下压力”,而不是“提供额外的下压力”。Lola T616的宣传册中写道:

T616气动下压力的一个重要来源是高效的地面效应文丘里通道,它能够提供必要的高速稳定性,所以我们不必采用带来额外阻力的大号尾翼。

因此,这些设计师笔下赛车的尾翼往往位置较低且攻角较小。

典型的80年代初期“低尾翼”赛车

另一项或许可以佐证设计师思路的证据是:在1983年之前,没有扩散器的童梦赛车同样采用了“低尾翼”设计。

当然,从结构与气动原理的角度来说:此类“减阻低尾翼”同样可以与扩散器产生协同效应,但效果与我们熟悉的、1988年后较为成熟的“低尾翼”并不完全相同。当时赛车普遍缺乏多级翼片,因此尾翼本身更容易发生附面层分离,同样也不能很好地提升扩散器效率。结合实际情况,“减阻低尾翼”产生的下压力水平也是难以令人满意的:福特C100在1982年更换设计师后完全摒弃了这一设计;同年的Lola T610也在实战后增补了“短尾+高尾翼”的高下压力套件。不过在使用小排量引擎的C组Junior / C2组赛车上,“低尾翼”设计得到了更多的包容,例如Gebhardt JC842、JC843、JC853都以“低尾翼”设计为主。

虽然上述赛车采用低尾翼的主要目的是减阻,但【用一个负升力翼型来提高扩散器效率】这一概念在80年代初期也并非完全不为人所知——索伯SHS C6就是最好的例子。这台车的“鲸尾形”尾翼与扩散器之间还存在梁翼,并呈现出标准的两级翼片排列方式。然而较为尴尬的是,C6的扩散器非常粗糙:索伯并未设计出带有隔板的、表面平滑的筒形扩散器,而是仅仅将车底做了倾斜处理。此外,“鲸尾形”尾翼也是一个缺陷十分明显的设计 (庞大的下翼面支柱 + 无端板)。为此,索伯在研发C7时几乎完全没有保留C6的任何元素。这样一来,梁翼结构遭到埋没也就不令人意外了,因为当一个正确设计被夹杂在一群错误设计中,认识到它的价值本就是十分困难的。

“超前且落后” 的索伯C6

我们能够在80年代初期看到的另一个现象,是许多原型车都安装有巨大的、完全包裹后轮的、具有垂直后缘的后轮拱 (例如索伯C6、March 82G、童梦RC83等),与70年代的“水滴尾”形成了鲜明对比。

这一特殊设计来源于彼时人们对扩散器的认知缺陷:为了追求更大的扩散器宽度,一些厂商地选择将后轮拱当作扩散器外侧挡板。这个结构的缺陷是十分明显的:后轮乱流积压在轮拱下形成的高压区不但会增加赛车后部升力,还会将更多乱流推向扩散器内侧,削弱其效率。因此更合理的设计显然是在半包围轮拱 (便于排出乱流) 的基础上,并用一块隔板将车轮与扩散器隔开 (防止乱流干扰扩散器)。保时捷956、蓝旗亚LC2以及索伯、March、童梦后续的赛车上都可以见到这样的设计。

此外,当时一些同样以后轮拱为扩散器外侧挡板的赛车考虑到了轮拱乱流问题,因而做出了折中的设计。Mirage M12、WM P82和Lola T600的轮拱都设有倾斜的底部,可以帮助排出一些乱流。其中Mirage M12的轮拱后侧带有开口,与十几年后的“长尾”GT1、LMP赛车类似。

WM和Lola都在较长时间内坚持将后轮拱当作扩散器挡板,其中WM赛车强调低阻特性,而Lola则专注于管理后轮乱流产生的升力。Lola T600的继任者T610拥有中空的后轮拱,可以将乱流直接从后侧排出;再之后的科尔维特GTP (T710、T711、T86/10) 与日产GTP (T810) 选择在轮拱上表面增设开口排出乱流。

1989年的WM P489

Lola系列赛车。可以观察到,1985年的T710与T810都拥有独立的扩散器外侧挡板;但1986~88年的T86/10又取消了此结构。

这些独特的设计与更为主流的“半包围水滴尾”一同在80年代末被【短尾-低尾翼】结构取代。

日产GTP ZX-T赛车,扩散器协同尾翼的开创者之一



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